推扭荷載下群樁基礎(chǔ)承載機理及計算理論研究.pdf

1、近年來，大型建（構(gòu)）筑在復雜的工作環(huán)境中的工作性狀與破壞形態(tài)受到了廣泛關(guān)注。與常規(guī)環(huán)境不同，復雜環(huán)境下結(jié)構(gòu)物所受的組合荷載更為特殊，如風荷載或船舶撞擊等引起的扭轉(zhuǎn)荷載與水平荷載的耦合。工程上已有由于船舶撞擊而導致上部結(jié)構(gòu)突然破壞，以及風載引起建筑物永久變形的案例。因此，對推扭耦合條件下群樁基礎(chǔ)的承載機理及相關(guān)計算理論進行研究十分必要。
　　本文為此展開了一系列的研究，主要工作如下：
　　(1)結(jié)合國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，在已有的研究

2、成果的基礎(chǔ)上，對推扭荷載下群樁基礎(chǔ)的荷載分配、位移模式以及破壞模式進行了初步的分析；
　　(2)結(jié)合屈服接近度概念，分別對推扭荷載下單樁地表及樁中樁周土在荷載下的應(yīng)力路徑進行分析，由結(jié)果可知：扭轉(zhuǎn)荷載下樁周土應(yīng)力通常沿某一?平面上向屈服面接近；水平荷載下樁周土應(yīng)力路徑與?平面呈一定角度；而推扭耦合作用會導致兩種應(yīng)力路徑的組合。其應(yīng)力路徑分析有助于定性分析推扭耦合效應(yīng)對樁基水平和扭轉(zhuǎn)特性的影響；結(jié)合三維數(shù)值分析方法,對推扭荷載下樁基

3、礎(chǔ)的響應(yīng)特征及耦合效應(yīng)進行分析,分析表明，土質(zhì)以及偏心距的大小均對群樁基礎(chǔ)的受荷性狀有影響；水平荷載與扭矩荷載存在耦合效應(yīng)，水平荷載對群樁扭轉(zhuǎn)剛度有增強的作用，扭矩荷載對群樁的水平向剛度有減弱的作用。
　　(3)首先在分析推扭荷載下群樁基礎(chǔ)工作機理的基礎(chǔ)上，根據(jù)靜力平衡條件建立了以轉(zhuǎn)心為參照點的各基樁位移及轉(zhuǎn)角普適方程。其次，采用p-y曲線法以及單樁扭轉(zhuǎn)剛度計算理論分別確定各基樁的水平剛度與扭轉(zhuǎn)剛度，并提出了各計算參數(shù)的取值方法。

4、然后，建立了推扭荷載群樁內(nèi)力與位移的解算流程，編制了相應(yīng)的計算程序，與試驗數(shù)據(jù)的對比表明，本文方法計算結(jié)果與實測結(jié)果吻合較好，且計算過程簡單，具有工程實用性。最后，采用計算程序?qū)ν婆ゑ詈献饔孟氯簶痘A(chǔ)進行了失穩(wěn)破壞分析，結(jié)果表明：當荷載偏心距變大時，同等量級荷載下群樁轉(zhuǎn)角即隨之增大，偏心距對承臺轉(zhuǎn)角的影響更明顯；而影響群樁水平位移的主要因素則是水平荷載及樁頭水平剛度。
　　(4)在對樁基礎(chǔ)基本設(shè)計原則、樁型選擇方法以及一般設(shè)計步驟